चरम कार्य स्थितियों के तहत धातु सीलिंग रिंगों की विफलता तंत्र और जीवन भविष्यवाणी

1 परिचय

धातु सील का व्यापक रूप से एयरोस्पेस, परमाणु ऊर्जा, पेट्रोकेमिकल और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, और उनका प्रदर्शन सीधे उपकरणों की सुरक्षा और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। हालांकि, उच्च तापमान, उच्च दबाव और मजबूत जंग जैसी चरम स्थितियों में, धातु की सील जटिल तनाव की स्थिति और पर्यावरणीय कारकों का सामना करती है, और विफलता का खतरा होता है, जिससे उपकरण रिसाव या यहां तक ​​​​कि भयावह दुर्घटनाएं होती हैं। इसलिए, चरम स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र पर गहन शोध और एक सटीक जीवन भविष्यवाणी मॉडल की स्थापना उपकरणों के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

2. चरम स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र

चरम स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र जटिल और विविध है, जिसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं:

2.1 थकान फ्रैक्चर: वैकल्पिक भार की क्रिया के तहत, धातु सील की सतह या अंदर दरारें शुरू होती हैं और धीरे-धीरे फैलती हैं, जिससे अंततः फ्रैक्चर विफलता होती है। थकान फ्रैक्चर धातु सील की सबसे आम विफलता रूपों में से एक है।

2.2 रेंगना विफलता: उच्च तापमान और निरंतर तनाव के तहत, धातु की सील धीमी प्लास्टिक विरूपण से गुजरती है, जो अंततः विफलता की ओर ले जाती है। रेंगना विफलता उच्च तापमान वातावरण के तहत धातु सील की मुख्य विफलता का रूप है।

2.3 तनाव संक्षारण दरार: तन्य तनाव और संक्षारक माध्यम की संयुक्त क्रिया के तहत, धातु सीलिंग रिंग की सतह पर दरारें शुरू होती हैं और तेज़ी से फैलती हैं, जिससे भंगुर फ्रैक्चर होता है। तनाव संक्षारण दरार संक्षारक वातावरण में धातु सीलिंग रिंग की मुख्य विफलता का रूप है।

2.4 अन्य विफलता के रूप: इसमें टूट-फूट, घर्षण टूट-फूट, हाइड्रोजन भंगुरता और अन्य विफलता के रूप भी शामिल हैं।

3. धातु सीलिंग रिंग का जीवन पूर्वानुमान मॉडल

धातु सीलिंग रिंगों के जीवन की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए, शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रकार के जीवन भविष्यवाणी मॉडल प्रस्तावित किए हैं, जिनमें मुख्य रूप से शामिल हैं:

3.1 फ्रैक्चर यांत्रिकी पर आधारित जीवन भविष्यवाणी मॉडल: यह मॉडल रैखिक लोचदार फ्रैक्चर यांत्रिकी या लोचदार-प्लास्टिक फ्रैक्चर यांत्रिकी सिद्धांत पर आधारित है, और दरार प्रसार व्यवहार का विश्लेषण करके धातु सीलिंग रिंगों के जीवन की भविष्यवाणी करता है।

3.2 क्षति यांत्रिकी पर आधारित जीवन भविष्यवाणी मॉडल: यह मॉडल धातु सीलिंग रिंगों की क्षति प्रक्रिया को एक सतत प्रक्रिया के रूप में मानता है और क्षति विकास समीकरण की स्थापना करके इसके जीवन की भविष्यवाणी करता है।

3.3 मशीन लर्निंग पर आधारित जीवन भविष्यवाणी मॉडल: यह मॉडल बड़ी मात्रा में प्रायोगिक डेटा का विश्लेषण करके धातु सीलिंग रिंगों के लिए जीवन भविष्यवाणी मॉडल स्थापित करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

4. निष्कर्ष और संभावना

चरम कार्य स्थितियों में धातु सील की विफलता तंत्र जटिल है, और इसके जीवन की भविष्यवाणी में कई कारकों पर विचार करने की आवश्यकता है। भविष्य में, निम्नलिखित शोध को आगे बढ़ाने की आवश्यकता है:

4.1 बहु-क्षेत्र युग्मन के तहत धातु सील की विफलता तंत्र का गहन अध्ययन।

4.2 भविष्यवाणी की सटीकता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए अधिक सटीक जीवन भविष्यवाणी मॉडल विकसित करना।

4.3 धातु सीलों के लिए स्वास्थ्य निगरानी प्रौद्योगिकी विकसित करना ताकि उनकी परिचालन स्थिति की वास्तविक समय पर निगरानी और पूर्व चेतावनी मिल सके।